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se dissocia segundo a reação:
. A
, a pressão de equilíbrio é de 500 torr. Calcule
.
Passo 1
O enunciado dá a reação de dissociação sólido ↔ gases e pede para calcular o valor de
a
. Informações fornecidas:
- Pressão total de equilíbrio:
. - Temperatura:
(informação dada; não precisamos do valor numérico em K para esta conta).
O que o problema pede: calcularà condição de equilíbrio dada.
Passo 2
Entendendo o que é
e como montamos sua expressão. Explicação passo a passo e didática:
- Para uma reação gasosa geral
, a constante é definida por:
onde cada
é a pressão parcial do gás
em unidades de pressão (normalmente atm quando se reporta
numericamente).
- Importante: espécies no estado sólido (ou líquido puro) não aparecem na expressão de
. Elas não contribuem porque sua “atividade” é constante. No nosso caso, é sólido, então NÃO entra em . - Para a reação dada, a expressão de
fica simples:
Explicação curta: são dois produtos gasosos com coeficiente estequiométrico 1, então a constante é o produto das pressões parciais.
Passo 3
Relação entre pressão total e pressões parciais (lei de Dalton e estequiometria do problema). Didática:
- A dissociação da unidade de sólido gera uma molécula de
e uma de . Logo, em equilíbrio as quantidades (em mols) produzidas de cada gás são iguais. Assim, suas pressões parciais são iguais:
- A pressão total é soma das parciais:
- Logo, isolando
:
Passo 4
Aplicando os números e convertendo unidades. Explicação sobre unidades e conversão:
- O enunciado deu
. Primeiro achamos a pressão parcial de cada gás em torr:
- Para usar no
numericamente é usual expressar pressões em atm (referência 1 atm = 760 torr). Convertendo:
(Expliquei a conversão para que você saiba sempre transformar torr → atm dividindo por 760.)
Passo 5
Montando a expressão numérica para
(aqui deixo a expressão pronta; o valor final fica na seção de resposta):
- Como
e ambas as pressões parciais são iguais a , temos:
- Esse é o procedimento que você deve fazer rapidamente na prova: encontrar a parcial (metade da total), converter para atm, e elevar ao quadrado.